Schaltungsanordnung für aus Vermittlungsstellen bestehende Fernmeldewählnetze, vorzugsweise
Fernsprechwählnetze
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung für aus Vermittlungsstellen bestehende Fermmeldewählnetze, vorzugsweise Fernsprechwählnetze, bei denen mobile Teilnehmer über Funlcwege und stationäre Teilnehmer über Kabeiwege jeweils zu einer Vermittlungsstelle Zugang haben, wobei jedem mobilen Teilnehmer eine individuelle Kennung zugeordnet ist.
Eine derartige Schaltungsanordnung, häufig als mobiles Kommunikationssystem bezeichnet, ist in der von der Siemens AG herausgegebenen Druckschrift "D 900 Digital Mobil Communication System" beschrieben und insbesondere in Fig. 1.1 dargestellt. Dieses System ist zur Verwendung in verschiedenen Ländern, unter anderem der Bundesrepublik Deutschland, vorgesehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Feπrmeldewähinetz zu schaffen, in dein das üblicherweise als stationäres Netz bezeichnete Femmeldewäπlnetz (mit individuellen Teünehmerleitungen zu den Vermittlungsstellen des Netzes) mit eiern mobilen Kommunikationssystem auf der Basis einer einheitlichen Netzstruktur vereinigt wird, wobei außerdem der Leitungsaufwand für den Zugang zu den
Vermittlungsstellen verringert werden soll.
Erfindungsgemäß geschieht dies dadurch, daß sowohl den mobilen als auch den stationären Teilnehmern jeweils eine individuelle Kennung zugeordnet ist, mit der sich der Teilnehmer meldet (Kennungssignal) und damit von der Vermittlungsstelle identifiziert und lokalisiert wird, wonach von der Vermittlungsstelle dem Teilnehmer für die Herstellung einer Verbindung vom Teilnehmer zur Vermittlungsstelle bzw. umgekehrt ein Kommunikationskanalpaar zugeordnet wird, wobei die mobilen und die stationären Teilnehmer zu denselben Vermittlungsstellen Zugang haben und die Zugänge der stationären Teilnehmer über direkt zu den Teilnehmern reichende Breitbandkabel, vorzugsweise Glasfaserkabel, verlaufen, die sich über die gesamte Distanz zwischen den Vermittlungsstellen und den stationären Teilnehmern ohne Zwischenschaltung von Untervernittlungsstellen und individuelle Drahtverbindungen
erstrecken und über die die gleiche Signalisierung (Kennungssignal), Kanalzuordnung (Kommunikationskanalpaar) und Nachrichtenübertragung wie zwischen der Vermittlungsstelle und den an sie angeschlossenen mobilen Teilnehmern derart erfolgt, daß jeder Teilnehmer, unabhängig davon ob mobil oder stationär, von jeder Vermittlungsstelle in gleicher Weise über ein durchgehendes Kommunikationskanalpaar erreicht wird, wobei für die Erreichbarkeit sämtlicher Teilnehmer nur so viele Kommunikationskanalpaare vorgesehen sind, wie es das im jeweiligen Bereich zu erwartende Verkehrsvolumen erfordert.
Die mobilen und die stationären Teilnehmer sind bei dieser Netzgestaitung in funktioneil gleicher Weise an ein einheitliches Fernmeldewähinetz angeschlossen, in dem alle Teilnehmer nur noch personenbezogene Netzzugänge haben, da die in bekannten stationären Netzen üblichen individuellen Teilnehmerleitungen entfallen. Aufgrund des für alle Teilnehmer geltenden personenbezogenen Netzzuganges ergibt sich funktionell für den jeweiligen Teilnehmer kein Unterschied, ob er sein Endgerät stationär. z.B. in einem Haus, oder mobü, z.B. in einem Kraftfahrzeug, verwende:. Er ist über seine individuelle Kennung mit diesem Endgerät an jedem beliebigen Ort des gesamten Fernmeldewählnetzes erreichbar und kann auch von jedem beliebigen Ort Verbindungen aufbauen, wobei ihn jeweils ein Kommunikationskanalpaar zugeteilt wird, und zwar im Falle des mobilen Einsatzes über Funk und im Falle des Einsaues in einem Haus über das in das Haus geführte Breitbandkabel.
Das derzeit in den westeuropäischen Ländern vorgesehene mobile Kommunikationssystem arbeitet auf der Basis einer Bitrate von 8 oder 16 kb/s (Kilobit/Sekunde) je Sprachkanal. Demgegenüber erfordert das daneben existierende stationäre Femsprechwählnetz, das ISDN-Netz, eine Bitrate von 64 kb/s. Dies macht beim Übergang vom mobilen Kommunikationssystem in das statiofiäre Netz bzw. umgekehrt den Einsatz von Umkodierungsgeräten erforderlich. In dem einheitlichen Fernmeldewählnetz gemäß der Erfindung sind derartige Umkodierungsgeräte nicht nötig, weil in einem solchen einheitlichen Netz mit einer einheitlichen Bitrate gearbeitet werden kann.
Das bekannte mobile Kommunikationssystem besitzt gegenüber dem üblichen stationären Fe rnmeldewähinetz den Vorteil, daß im mobilen Netz nur so viele Kommunikationskanalpaare zur Verfügung zu stellen sind, wie es das maximal zu erwartende Verkehrsvolumen erfordert. Demgegenüber ist das übliche stationäre Netz mit individuellen Teilnehmerleitungen ausgestatten. Diese große Zahl individueller Teilnehmerleitunsen entfällt bei dem
erfindungsgemäßen einheitlichen Netz, da auch für den Bereich der stationär betriebenen Teilnehmer nur so viele Kommunikationskanalpaare zur Verfügung zu stellen sind, wie das im jeweiligen Bereich zu erwartende Verkehrsvolumen es erfordert. Auf diese Weise wird also der bisher erforderliche Leitungsaufwand und Aufwand an teilnehmerindividuellen Anschlußschaltungen in den Vermittlungsstellen erheblich verringert.
Aufsrund der Verwendung von Breitbandkabeln für den Zuεans der Teilnehmer zu den Vermittlungsstellen läßt sich durch Einsatz von Zwischen Verstärkern, die ohne weiteres sämtliche über das Breitbandkabel übertragenen Informationen der Kommunikationskanalpaare verstärken, ein praktisch beliebig großer Einzugsbereich für eine Vermittlungsstelle erzielen. Da nun bei dem zugrundegelegten einheitlichen Femmeldewähinetz die in e i n e m B r e i tb andk ab e l u n t e rzu b ri n g e n d e Kap a z i t ä t a n Kommunikationskanalpaaren nicht wie beim üblichen stationären Netz von der Anzahl der Teilnehmer mit ihren individuellen Teilnehmerleitungen abhängt, sondern von der durch das Verkehrsvolumen bestimmten Anzahl von Kommunikationskanalpaaren, ist es möglich, über ein mit Zwischenverstärkern ausgestattetes Breitbandkabel eine besonders große Zahl von stationären Teilnehmern zu erfassen, da die Verwendung des Breitbandkabels mit seinen Zwischenverstärkem Reichweitenprobieme beseitigt. Demgegenüber ergibt sich in den üblichen Netzen mit individueller Teilnehmerleitung ein Reichweitenproblem um so mehr, je größer der Bit-Bedarf des jeweils verwendeten Prinzips der Vermittlungstechnik ist. Dieser Bit-Bedarf ist bei dem in der Bundesrepublik Deutschland zunehmend angewendeten ISDN- System 144 kb/s, was zu einer maximalen Reichweite einer individuellen Teilnehmerleitung, bestehend aus einem Kupferadernpaar, von nur ca. 4 km führt. Individuelle Zwischenverstärker scheiden bei dieser Technik wegen des damit verbunden enormen Aufwandes von vorneherein aus. Die Folge davon ist, daß aufgrund der Verwendung von Breitfaandkabeln in dem erfindungsgemäßen Femmeldewähinetz eine viel größere Anzahl von stationären Teilnehmern von einer Vermittlungsstelle bedient werden kann, als dies bei einem Netz mit individuellen Teilnehmerleitungen möglich ist. Die Anzahl der von einer Vermittlungsstelle bedienbaren Teilnehmer bei dem erfindungsgemäßen Femmeldewähinetz wird dann nur durch das von einer Vermittlungsstelle vernünftigerweise bewältigbare Verkehrvolumen bestimmt. Eine Vermittlungsstelle des erfindungsgemäßen Fernmeldewählnetzes kann unter Berücksichtigung des ihr zumutbaren Verkehrsvolumen z.B. ca. 300 000
Teilnehmern Zugang bieten, wogegen die Vermittlungsstellen (Ortsvermittlungsstellen) des derzeit verwendeten Netzes mit individuellen Teilnehmerleitungen wegen der vorstehend erläuterten Reichweitenprobleme und der örtlichen Gegebenheiten etwa 5000 Teilnehmer bedienen.
Das erfindungsgemäße einheitliche Femmeldewähinetz bietet dariiberhinaus dem Teilnehmer den Vorteil, daß er sein Teilnehmerendgerät (wie es beim bekannten mobilen Kommunikationssystem verwendet wird) im Bereich des Fernmeldewählnetzes an jeden behebigen Ort mitnehmen kann, d.h. er kann das Endgerät als stationäres oder mobiles Telefon verwenden. Hierfür benötigt er nur eine einzige individuelle Kennung, d.h. er besitzt eine einzige Rufnummer, mit der er im Telefonbuch verzeichnet ist. Damit werden durch das Femmeldewähinetz alle möglichen Arten von Telefonanschlüssen erfaßt, also die persönlichen Telefone im Hause, die mobilen Telefone im Kraftfahrzeug und insbesondere auch sämtliche kommerziellen Telefone. Für die Teilnehmer des erfindungsgemäßen Fernmeldewählnetzes bedeutet dies, daß sie mit nur einer Grundgebühr für ein Telefon die Vorteile sowohl des stationären Netzes als auch mobilen Netzes in Anspruch nehmen können. Die meisten von einer mobilen Stelle geführten Telefonate führen erfahrungsgemäß in das stationäre Netz. In jedem der beiden Netze entstehen dabei die für das betreffende Netz typischen Gesprächskosten, d.h. der Teilnehmer hat die Summe dieser Kosten zu tragen. Da nun bei dem erfindungsgemäßen Femmeldewähinetz mobile und stationäre Teilnehmer an die gleichen Vermittlungsstellen angeschlossen sind, werden die Gesprächskosten nur auf das eine einheitliche Netz bezogen, d.h. das Telefonieren wird billiger.
Die Verwendung des Breitbandkabels ermöglicht es in vorteilhafter Weise, auch Kommunikationsdienste der Daten- und Bildübertragung bereitzustellen. Dariiberhinaus ist es auch möglich, über diese Breitbandkabel festgeschaltete weitere Nachrichtenkanäle, z.B. Fernseh- und Rundfunkkanäle, zu übertragen. Weiterhin liefert eine Breitbandverkabelung auf der Grundlage von Glasfaserkabel den Vorteil einer großen Frequenzbandreserve, so daß nicht nur eine besonders große Zahl von Kommunikationskanalpaaren bekannter Kommunikationsdienste übertragen werden kann, sondern auch eine Vielzahl weiterer heute noch gar nicht bekannter Kommunikationsdienste, vor allem solche größeren Frequenzbedarfs. Um diese Kommunikationsdienste mit
ihren Endgeräten, z.B. Bildwiedergabegeräte, vermittlungstechnisch zu bedienen, können die hierfür am Telefonapparat vorgesehenen Wähleinrichtungen und Funktionstasten verwendet werden, wodurch auch für diese Dienste die Vorteile des erfϊndungsgemäßen Fernmeldewählnetzes gelten.
Gespräche von mobilen Teilnehmern werden überwiegend mit stationären Teilnehmern geführt, d.h., bei den bestehenden Netzen wird meist von einer Vermittlungsstelle für mobile Teilnehmer in das stationäre Netz übergegangen. Da nun das stationäre Netz, so weit es bereits ein ISDN-Netz ist, mit einer Bitrate von 64 kb/s arbeitet, wird üblicherweise jedes Gespräch, das aus dem mobilen Netz kommt, bereits an der Vermittlungsstelle des mobilen Teilnehmers auf die Bitrate des ISDN-Netzes, also 64 kb/s umgesetzt. Hierbei ist zu berücksichtigen, daß die für das mobile Netz benötigte Bitrate jedoch nur bei 8 oder 16 kb/s liegt. Unter Zugrundelegung des erfindungsgemäßen Fernmeldewählnetzes wird nun im Falle des Überganges in bestehende Fernmeldewählnetze (die neben dem einheitlichen, erfindungsgemäßen Femmeldewähinetz weiter existieren werden) folgendermaßen vorgegangen: Es werden die Kommunkationskanäle so gestaltet, daß sie jeweils der Bitrate/Bandbreite entsprechen, die für den zugehörigen Nachrichtenübertragungskanal benötigt wird, wodurch in dem erfindungsgemäßen Fernmeldenetz nur diese Bitrate/Bandbreite für den betreffenden Kommunikationskanal übertragen wird. Diese Bitrate kann beispielsweise bei den erwähnten 8 oder 16 kb/s hegen. Eine Anpassung an eine andere Bitrate/Bandbreite des betreffenden bestehenden Fernmeldewählnetzes wird jeweils nur an Übergängen zu den bestehenden Femmeldewählnetzen vorgenommen.
Derartige Übergänge sind im erfindungsgemäßen Femmeldewähinetz in wesentlich geringerer Zahl notwendig, als im bekannten mobilen
Kommunikationssvstem Teilnehmerzugänge zu den Vermittlungsstellen vorhanden sind, so daß sich durch die vorstehend beschriebene Maßnahme eine wesentliche Reduzierung der Organe für diese Anpassung, also die oben erwähnten Umkodierungsgeräte, ergibt. Abgesehen davon ergibt sich in dem erfindungsgemäßen Femmeldewähinetz selbst der wesentliche Vorteil, daß in diesem Netz insgesamt nur mit der (relativ geringen) Bitrate gearbeitet werden kann, die für die betreffenden Kommunikationskanäle erforderlich ist, also beispielsweise die erwähnten 8 oder 16 kb/s anstelle der 64 kb/s des
ISDN-Netzes. Auf die Bandbreite neben der Bitrate wird darum verwiesen, weil einerseits die Bitrate auch eine entsprechende Bandbreite erfordert und andererseits natürlich auch Kommunikationsdienste denkbar sind, die analog arbeiten.
In der Figur ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Die Figur zeigt das Femmeldewähinetz mit über Funkwege F1 bis F9 angeschlossenen mobilen Teilnehmern MT1 bis MT9 und über Kabelwege K1 und K2 angeschlossenen stationären Teilnehmern STa-STn und STm-STo. Bei diesen stationären Teilnehmern kann es sich auch um Bild- und Datenendgeräte handeln. Im Bereich der Funkwege sind bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel drei Funkbasisstationen BSF1 bis BSF3 dargestellt, die in der bei einem mobilen Kommunikationssystem bekannten Weise die in einem räumlich abgegrenzten Gebiet sich bewegenden mobilen Teilnehmer mit Funkfrequenzen versorgen, die die Kommunikationskanalpaare bilden. Selbstverständlich können in einem derartigen räumlichen Bereich eine größere Anzahl von Funkbasisstationen vorgesehen werden. Dies hängt einerseits von den räumlichen Gegebenheiten und andererseits von der Verkehrsdichte ab. Die einzelnen Basisstationenen BSF1 bis BSF3 sind über digitale Signalverbindungsleitungen S1 bis S3 mit der Vermittlungsstelle SC verbunden.
Der Anschluß der stationären Teilnehmer STa-STn und STm-STo über die Kabelwege erfolgt durch Anschluß der stationären Teilnehmer STa-STn an das Breitbandkabel K1 und der stationären Teilnehmer STm-STo an das Breitbandkabel K2. Die Breitbandkabel K1 und K2 sind z.B. jeweils in einem Stadtbereich durch das Gebiet dieses Bereichs hindurchgeführt und besitzen wie bei den bekannten Anschlüssen von Fernsehgeräten in jedes einzelne Haus hineinreichende Abzweigungen. Die beiden Kabel K1 und K2 sind an die Basisstationen BSK1 und BSK2 angeschlossen, die wie die Funkbasisstationen BSF1-BSF3 mit der Vermittlungsstelle SC in Verbindung stehen, und zwar über die digitalen Signalverbindungsleitungen S4 und S5. Die Vermittlungsstelle SC, die wie eine Vermittlungsstelle des bekannten mobilen Kommunikationssystems aufgebaut ist und funktioniert, enthält hier mehrere Koppelfelder jeweils für eine bestimmte Bitrate bzw. Bandbreite, und zwar das Koppelfeld KF1 für die Bitrate 8/16 kb/s, das Koppelfeld KF2 für
die Bitrate 64 kb/s, das Koppelfeld KF3 für die Bitrate 2Mb/s und das Koppelfeld KF4 für die Bandbreite 12 MHz. Durch die gestrichelte Linie zwischen den Koppelfeldern KF3 und KF4 soll angedeutet werden, daß die Vermittlungsstelle SC noch weitere Koppelfelder je nach Bedarf enthalten kann. Sämtliche Koppelfelder dieser Vermittlungsstelle SC werden von der gemeinsamen Steuerung GST gesteuert, die in bekannter Weise die jeweils gewünschte Vermittlung von Teilnehmer zu Teilnehmer über das betreffende Koppelfeld steuert. Die Fisur zeigt weiterhin den Anschluß an weitere Vermittlungsstellen SCn des erfindungsgemäßen Fernmeldewählnetzes sowie an andere Fernmeldewählnetze, nämlich ein ISDN bzw. PSTN Netz und ein Datennetz D. Bei dem ISDN/PSTN Netz handelt es sich um ein heute bestehendes übliches Fernsprechwählnetz. Anstelle dessen können auch andere Femwählnetze treten. Über das Datennetz D verlaufen bekannte Datendienste.
Der Anschluß der weiteren Vermittlungsstellen SCn an die Vermittlungsstelle SC erfolgt über die digitalen Signalverbindungsleitungen S6, S7, S8 und S9, über die das jeweils in der Vermittiungsselle SC verwendete Koppelfeld KF1/KF2/KF3/KF4 an weitere Vermittlungsstellen SCn angeschlossen wird. Hierdurch kann in bekannter Weise ein Verbindungsaufbau über mehrere Vermittlungsstellen SC/SCn erfolgen, wie diese überlicher Weise in einem Land zur Versorgung der Teilnehmer vorgesehen sind. Der Netzübergang in ein ISDN/PSTN-Netz bzw. in ein Datennetz D erfolgt in entsprechender Weise über die digitalen Signalverbindungsleitungen S10, S11, S12 und S13, wobei gegebenfalls (z.B. Änderung der Bitrate) in die Netzübergänge vor den ISDN/PSTN-Netzen bzw. Datennetzen D Umkodierungsgeräte U1 bis U4 eingefügt sind.
Ein Verbindungsaufbau in dem dargestellten einheitlichen Femmeldewähinetz spielt sich nach den Prinzipien und auf die gleiche Weise ab, wie dies in einem bekannten mobilen Kommunikationssystem geschieht. Dabei erhält ein sich meldender Teilnehmer, unabhängig davon, ob es ein mobiler Teilnehmer MT1-MT9 oder ein stationärer Teilnehmer STa-STo ist, von der Vermittlungsstelle SC ein Kommunkationskanalpaar zugeordnet, das als Frequenzband entweder von einer der Funkbasisstationen BFS1-BFS3 als Funksignal ausgestrahlt oder über die Kabelbasisstationen BSK1 und BSK2 auf
das Kabel K1 oder K2 übertragen wird. Da wie bei dem bekannten mobilen Kommunikationssystem jeder gesprächsbereite Teilnehmer in der Vermittlungsstelle SC mit seiner Kennung und seiner lokalen Lage festgehalten ist, kann die Vermittlungsstelle SC den jeweils gewünschten Teilnehmer in bekannter Weise ermitteln und über das betreffende Koppelfeld KF1-KF4 die Kommunikationskanalpaare dem rufenden und gerufenen Teilnehmer zur Verfügung stellen, sofern die Verbindung im Bereich einer Vermittlungsstelle SC verbleibt. Andernfalls erfolgt im Koppelfeld KF1-KF4 die Durchschaltung eines Kommunikationskanalpaares zu einer digitalen Signalverbindungsleitung, die zu einer anderen Vermittlungsstelle gegebenenfalls eines anderen Netzes führt. Die Herstellung der Verbindung durch Zuordnung der zur Verfügung gestellten Kommunikationskanalpaare zu den Teilnehmern erfolgt dann in bekannter Weise durch eine Identifizierung beider Teilnehmer aufgrund von deren Kennung.
Wie oben bereits erwähnt, enthält die Vermittlungsstelle SC mehrere Koppelfelder, nämlich die Koppelfelder KF1-KF4, von denen jedes Koppelfeld für eine bestimmte Bitrate bzw. Frequenzbereich zuständig ist. Dabei ist das Koppelfeld KF1 mit der Bitrate 8/16 kb/s vorzugsweise für den Bereich der mobilen Teilnehmer MT1-MT9 vorgesehen, wobei allerdings die zu diesem Bereich gehörenden Basisstationenen BSF1-BSF3 gegegebenenfalls über die gestrichelt gezeichneten digitalen Signalverbindungsleitungen S14, S15 und S16 auch mit dem Koppelfeld KF2 für eine Bitrate von 64 kb/s in Verbindung stehen. Die für den Kabelbereich zuständigen Basisstationen BSK1 und BSK2 haben neben ihrem Zugang zum Koppelfeld KFl über die digitalen Signalverbindungsleitungen S4 und S5 auch Zugang zu den Koppelfeldem KF2, KF3 und KF4, nämlich über die Signalverbindungsleitungen S17, SIS und S 19 sowie S20, S21 und S22. Über die zum stationären Bereich gehörenden Basisstationen BSK1 und BSK2 können somit auch Verbindungen für Kommunikationsdienste hergestellt werden, die eine besonders hohe Bitrate/Bandbreite erfordern. Dies ist dadurch gegeben, daß über die Breitbandkabel K1 und K2, die vorzugsweise Glasfaserkabel sein können, ein besonders breites Frequenzspektrum übertragen werden kann. Schließlich sei noch darauf verwiesen, daß an die Basisstationen zu BSK1 und BSK2 Sonderdienste angeschlossen sind, nämlich die festgeschalteten Rundfunkkanäie RK und die Fernsehkanäie FK, die ihre Nachrichteninhaite über die beiden Basisstationen BSK1 und BSK2 in die Kabel K1 und K2
einspeisen, von wo die betreffenden Nachrichten dann in bekannter Weise zu den Teilnehmern gelangen.